Playing sound with low latency and jitter in OpenSesame

OpenSesame is probably the greatest software for creating experiments for psychology, neuroscience, etc. It has a graphical interface for the most useful components, such as playing a sound file (sampler) or creating own tone (synth). However, the way these components are implemented (using PyGame) may not provide good temporal accuracy (latency), meaning the sound can be delayed, which might not be that bad. What can be very bad (for things like ERPs, etc.) is potentially bad temporal precision (jitter), meaning that the delay may vary from trial to trial. You should read about these matters here.

In this post I want to show how I managed to significantly improve the timing of my auditory stimuli using inline code, PyAudio and ASIO API, even using onboard sound card in Windows 7.

Continue reading

Co je to intuice (Wikipedia)

Co je to intuice? Když si zadáte toto heslo do googlu, narazíte na množství představ typu:

Intuice je schopnost vědět beze slov, vnímat pravdu bez vysvětlování. Funguje mimo čas i prostor a spojuje nás s vyšším já. Pracuje s vědomím, že minulost, přítomnost i budoucnost existují současně. … (článek Intuice – vědění, jež přesahuje logiku)

Intuice je často brána jako něco esenciálně duchovního, čistého a hlubokého, neuchopitelného rozumem či vědou, a nad rozum v podstatě povýšeného. Jde jen o to naučit se této duchovní síle otevřít a ona nás v životě nemůže téměř nikdy zklamat. Překvapivě, podobné názory jsem se dočetl i v našich studentských přípravných materiálech ke státnicím, otázka Možná pojetí intuice:

Člověk, který je citově vnímavý, bude i více otevřen vjemům které přichází z duchovní oblasti. Intuitivní jednání je přirozenou výbavou k životu a není ničím neobvyklým. Intuice nás chrání před chybným rozhodnutím, které by mohlo přivodit následně těžký životní osud, chrání nás v mnoha životních situacích, ale musíme být jemným i nenápadným impulsům naší intuice otevřeni a nalouchat jim. … Ne každý je schopen si připustit myšlenku, že něco takového existuje, když ani věda neodhalila „pravé“ centrum tohoto smyslu.

Podobné názory často obsahují v podstatě pravdivé věci, lehce zmatené polopravdy i vyložené nepravdy. A to je škoda, protože intuice je skutečně velmi zajímavý fenomén, který si zaslouží naši pozornost, a kterému se pochopitelně současná věda (např. kognitivní psychologie) hluboce věnuje, neboť stojí v samotných základech našeho myšlení. Nejspíše byste bez ní nebyli ani schopni rozumět tomuto textu.

Continue reading

Analýza dat kognitivně-psychologického experimentu: Posnerova úloha

Pokračujeme v našem malém úvodním seriálu o kognitivní psychologii ilustrovaném na příkladu klasického Posnerova výzkumu skryté zrakové pozornosti. Již jsme se dozvěděli něco o psychologickém konceptu pozornosti, jak se dá takový kognitivistický konstrukt objektivně zkoumat, jak se přistupuje k designu konkrétního experimentu a sběru dat, a v tomto příspěvku si získaná data základně zanalyzujeme.

Možná že někomu bude tento příspěvek připadat suchý, ale takto skutečně vypadá podstatná část vědecké práce (a není nic krásnějšího, než si moci hrát s výsledky své práce – a nalézt tam vážně to, co jsme nalézt chtěli!:-)). Snad to bude pro někoho prakticky užitečné; kéž bych tohle vše například znal v době, kdy jsem dělal na své diplomové práci! Kroky zpracování dat budu vysvětlovat slovně i ilustrovat pomocí jazyka R, což je jeden z nejpoužívanějších statistických nástrojů vůbec, a navíc, je zadarmo (doporučuji k práci grafické prostředí R Studio). Pokud chcete pracovat s daty, naučit se R se rozhodně vyplatí. Excel ani SPSS vám takovou jednoduchost a sílu nenabídnou.

Analýza a vizualizace dat je zábava!

Analýza a vizualizace dat je zábava!

Continue reading

Design kognitivně-psychologického experimentu: Posnerova úloha

Posledně jsem napsal něco o tom, jakými behaviorálními a neurovědnými metodami se dá podívat pod pokličku fenoménu zvaného skrytá zraková pozornost. Tohle téma bych teď rád rozvedl ve větším detailu. Na příkladu jednoho z nejslavnějších experimentů kognitivní psychologie si ukážeme, jak se navrhuje (a implementuje) takový experiment. To třeba kdybyste si chtěli nějaký sami provést nebo alespoň získat vhled nejen do teorií, ale i do praxe experimentální psychologie.

 Úvod

Ke konci 70. let 20. století provedl slavný kognitivní psycholog a neurovědec Michael Posner (a samozřejmě množství dalších výzkumníků) sérii experimentů, ve kterých si pokládal několik otázek mj. ohledně zaměřené pozornosti – a výzkumná otázka je přesně to, co by mělo stát na začátku návrhu jakéhokoli experimentu. Otázka by se měla vztahovat k aktuálním teoriím a publikovanému výzkumu. Jaké výsledky kdo získal, jak se to kdo snažil systematizovat ve formě teorie, jaké jsou v tom nedostatky a podobně. My to zde vezmeme méně formálně, jen s troškou teorie na ukázku, můžete zde jasně vidět přístup kognitivismu:

Michael Posner

Michael Posner (Zdroj)

Continue reading

Odkrývání skryté pozornosti

V minulém článku jsem nakousl téma pozornosti a hned ji zaměřil konkrétně na skrytou zrakovou (prostorovou..) pozornost.

Pro kognitivního psychologa vyvstávají dvě otázky: 1. Jak se dá skrytá pozornost objektivně změřit? Přeci jen je skrytá, zeptat se na to pokusné osoby nejde, oči se jí také nehýbou (nesmí hýbat, dle instrukce).. 2. Jak lze pokusnou osobu přimět k zaměření skryté pozornosti na nějaké místo (bez pohybu očí)? Přesouvání skryté pozornosti není něco, co bychom uměli na povel dělat.

Nejprve k druhé otázce: Člověka o zaměření pozornosti nelze tak úplně žádat přímo. Spíše je třeba mu zadat úlohu (task), ve které pro něj (resp. jeho nevědomé neurální procesy) bude výhodné pozornosti využívat. Stačí třeba říci “co nejrychleji stiskněte tlačítko, když uvidíte červený míček mezi ostatními barevnými míčky” a jeho mozek se (po troše tréningu) naladí na detekci červených míčků (a pak si třeba nevšimne jiných důležitých věcí). Mozek si na to ale může “přijít i sám” bez přímé instrukce, např. se relativně více zaměří na nějaké místo, když se tam bude cílový stimul vyskytovat častěji. Anebo může zaměřit pozornost na nějaké místo jednorázově zcela automaticky, pokud se tam náhle objeví něco nového a výrazného (a možná potenciálně důležitého), jako záblesk světla.

Continue reading

Pozornost v kognitivní psychologii

Dříve jsem nastínil, že není psychologie jako psychologie a že u zrodu kognitivní vědy (/věd) stála tzv. kognitivní psychologie. Ve zkratce, jde o něco podobného jako byla klasická behavioristická experimentální psychologie, ale nebojí se používat dříve zapovězené mentální entity, které se snaží konceptualizovat pomocí “reprezentací”, “informačního zpracování” a pod. Místo nějakého dlouhého úvodu do téhle krásné disciplíny raději řeknu něco o typickém příkladu výzkumu jedné takové dříve krajně podezřelé mentální schopnosti: pozornosti.

Jaké máme důvody zavádět do našeho vědeckého slovníku tento termín? Jde sice o něco, co nejde zcela přímo pozorovat, ale jde ji vcelku obstojně zkoumat nepřímo. Jde o pojem, který je dosti centrální v kognitivní architektuře mysli. Souvisí s dalšími mentálními funkcemi jako vnímání, paměť či jednání. Zdá se být zásadně spojena s vědomím. Zkrátka, vzhledem k výsledkům mnohých experimentů se zdá, že jde o smysluplný a užitečný koncept, ačkoli existují i hlasy proti tomu, na čemž skutečně může něco být. Od toho ale teď odhlédneme a podíváme se na trochu historie mainstream pohledu. Protože se terminologie vyvinula v angličtině a v té je psána i veškerá současná odborná literatura, budu uvádět v závorkách i anglické termíny. A terminologie je to, co si musíme jakožto vědci hned zkraje ujasnit, protože v běžném jazyce je “pozornost” poněkud vágní.

Continue reading

Posner cueing task: online demonstration

I have tried searching for a nice online demonstration of the classic Posner’s cueing paradigm without much success. A pretty good one can be found at the APA Online Psychology Laboratory. It is nice in the way that it allows adjustment of the visual angle for individual conditions. But the experimental procedure for example lacked a blank ITI (inter-trial interval), which made it very difficult to prepare for the upcoming trial (thus virtually unusable), and in the end the app crashed so I did not get my results. Importantly, it does not allow you to tweak the parameters of the task.

So I’ve decided to create my own online demo! It allows you to choose between a central (endogenous) arrow cue, central symbolic cue, and a peripheral (exogenous) cue, you can set the ratio of valid to invalid to neutral cue trials, and you can adjust the SOA (stimulus onset asynchrony) between the cue and the target. Hope someone will find it useful.

It is not meant for real data acquisition, but solely as a demonstration for educational purposes. No warranties.

You can run it from this separate page, which also provides the description on how to use it, what to try, etc, including the whole source code. A nice general explanation what the Posner task is about can be found on Wikipedia or at the APA website.

posner-online-preview

Click the image to open the experiment

It is implemented as a Java applet in NetLogo, which is not really suited for such things (it is a simulation tool, where precise real-world timing usually is not a concern), but still it works remarkably well, I must say.

You are likely to get security warnings because the app does not have a digital signature. But you can trust me that it won’t do anything bad to your PC, so just accept and allow everything and it should run just fine. Some browsers may refuse to run it anyway (security reasons) if you do not have the latest Java version. You can find it here. Note that even if you have a 64bit system, your browser can be a 32bit application, so get both versions to be sure. Some browsers, like my Firefox, still refused to run it, so I had to manually add an exception in the Java control panel. It is simple: In Windows, open the Control Panel (in the Start menu) > Java icon > Security tab > button “Edit Site List…” > button “Add” > enter “http://www.ondrejhavlicek.com” > Ok buttons.

If you like it, drop a comment, if not, do that as well please!

Kognitivní věda? Co že to je?

“But what IS cognitive science?” – Péter Érdi

Když se někdo zeptá, čím se to vlastně zabývám, odpověd “kognitivní vědou” obvykle moc neuspokojí. Není se moc proč divit: není moc zdrojů, odkud by se o ní člověk mohl dozvědět. Během středoškolského studia se člověk dozví alespoň o existenci celkem širokého spektra vědních oborů. O dalších exotičtějších disciplínách (např. andragogice) si v posledním ročníku třeba přečte v seznamu VŠ oborů. Ale na kognitivní vědu v ČR (jako snad v jediné ze středoevropských zemí) nenarazí. Mohl bych místo toho vcelku pravdivě odpovědět, že jsem psycholog. Jenže to vyvolává ne zcela přesné představy:

Psychoanalyst couch

Psychologie není jen o psychoterapii a už vůbec ne jen o psychoanalýze. Za obecně známými aplikovanými poli psychologie stojí i základní vědní disciplína. Dala by se nazvat jako obecná a experimentální psychologie; ve světě se pro ni často používá termín “kognitivní psychologie”. Ale to bohužel taky moc nepomáhá: pořád nevíme, co takový psycholog vlastně dělá. Jeden kolega proto rád říká, že je neurovědec. Je zajímavé, že pod neurovědou si člověk často představí to, co dělá kognitivní psycholog, zatímco většina neurovědců dělá něco dosti jiného (viz např. tento článek v Nature Neuroscience). Tak proč ne, neurovědec zní cool a mozek v podstatě zkoumáme také. Navíc k tomu se ale vrtám i ve filosofii. Hmm, takže neurofilosofie? To je také oblíbená nálepka, která v posluchači obvykle vyvolá ještě větší údiv a zavádějící respekt.

Continue reading